UA133938U - Спосіб електроосадження мідних покриттів - Google Patents

Спосіб електроосадження мідних покриттів Download PDF

Info

Publication number
UA133938U
UA133938U UAU201811772U UAU201811772U UA133938U UA 133938 U UA133938 U UA 133938U UA U201811772 U UAU201811772 U UA U201811772U UA U201811772 U UAU201811772 U UA U201811772U UA 133938 U UA133938 U UA 133938U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
model
voltage
chua
embed equation
equation
Prior art date
Application number
UAU201811772U
Other languages
English (en)
Inventor
Віталій Андрійович Дідук
Юрій Олексійович Ляшенко
Юрій Володимирович Ніколенко
Василь Михайлович Тютенко
Андрій Романович Гонда
Original Assignee
Віталій Андрійович Дідук
Юрій Олексійович Ляшенко
Юрій Володимирович Ніколенко
Василь Михайлович Тютенко
Андрій Романович Гонда
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Віталій Андрійович Дідук, Юрій Олексійович Ляшенко, Юрій Володимирович Ніколенко, Василь Михайлович Тютенко, Андрій Романович Гонда filed Critical Віталій Андрійович Дідук
Priority to UAU201811772U priority Critical patent/UA133938U/uk
Publication of UA133938U publication Critical patent/UA133938U/uk

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Спосіб електроосадження мідних покриттів реалізують за допомогою реверсивного струму, при щільності струму в катодних і анодних імпульсах 200-1000 А/м2. Електроліт містить як соль міді пентагідрат сульфату міді в кількості 50-200 г / л і сірчану кислоту 50-150 г / л. Електроліз ведуть заданням осцилюючих струму або напруги. Неперервні осциляції напруги або струму електроосадження відбуваються в околі двох стаціонарних значень з випадковими переходами між цими атракторами за моделлю хаотичних коливань генератора Чуа. Часові залежності основних параметрів для керування струмом чи напругою чисельно розраховуються в моделі Чуа як розв'язок системи диференціальних рівнянь: EMBED Equation.3 . Розрахунок часової залежності x(t) використовують для задания стохастичних струмів чи напруги на електродах. Для перенормування розрахованих значень напруг (параметр x(t)) в необхідні для процесу електроосадження застосовується наступне рівняння: EMBED Equation.3 де EMBED Equation.3 - напруга, яку необхідно подати на електроди електрохімічної комірки; EMBED Equation.3 - верхня межа напруги; EMBED Equation.3 - нижня межа напруги; EMBED Equation.3 - нижнє амплітудне значення EMBED Equation.3 , що отримано в моделі Чуа; EMBED Equation.3 - верхнє амплітудне значення EMBED Equation.3 , що отримано в моделі Чуа; Значення EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 в рамках даної моделі розраховуються чисельно з аналізу часової залежності x(t). Стаціонарні значення напруг (дана модель має два стаціонари, навколо яких нелінійна система здійснює осциляції) розраховуються за формулами: EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 Тут EMBED Equation.3 та EMBED Equation.3 - стаціонарні значення, що розраховуються чисельно з аналізу часової залежності x(t) в моделі Чуа.

Description

-Їх. м. (Отах Що Опріп)
ОО -(х - Хріп): (Хтах - Хпіп) де ї - напруга, яку необхідно подати на електроди електрохімічної комірки; тах - верхня межа напруги;
Оті - нижня межа напруги;
Хтіп - нижнє амплітудне значення Х, що отримано в моделі Чуа;
Хтах - верхнє амплітудне значення Х, що отримано в моделі Чуа;
Значення -Хтіп ; Хтах в рамках даної моделі розраховуються чисельно з аналізу часової залежності х(ї).
Стаціонарні значення напруг (дана модель має два стаціонари, навколо яких нелінійна система фвйспюв(еєциляцій »бЗваховмоься за формулами: за що (Х тах - Хтіп) ,
Про (Хв Хпіп): (тах - Опіп)
Ро -375С стіп тах о тлу вів! (х сх. Ї тах ти
Туг Хвота Св - стаціонарні значення, що розраховуються чисельно з аналізу часової залежності х() в моделі Чуа. 07 З й
Н | КУ в ВЕ 0.05 В х 4 Ї 004 ще Ж м: «Я : - ва беж лева зв авем ой зи У екю паз як КУ
У щи г по ко
І " с ж
ООН я ! Гі гі ще
НВ: Н НЕ Ці Ме ми пк Ек ме же Як З й и З МИС Ме З з З их З ти и з ис зи мю и ле мим Ми ис и МИ Ви и ме і аю ВИМ з ВИ З Ви З ВИ ЗИ ги межи п б п па Пп по що 0 п 1 цей
Фіг. 1
Корисна модель належить до області гальванотехніки і може бути використана у технології одержання електролітичної мідної фольги, чи нанесення мідних покриттів на профільовані вироби.
Відомий спосіб виготовлення мідної фольги (див. патент 1588681 Великобританія, МКВ
С2501/4. Спосіб і пристрій для електролітичного виготовлення фольги) та (Пат. 4073699 США,
МКВ С2501/04. Спосіб і пристрій для одержання мідної фольги), за якими мідні покриття утворюються шляхом безупинного електроосадження шару міді на відполірованій катодній основі, виконаній у вигляді барабана або замкнутої стрічки з нержавіючої сталі, титану і його сплавів, алюмінію й ін. металів, із наступним відділенням обложеного шару міді. Отримана відомими способами фольга характеризується гладкою поверхнею (Ва 0,2...0,4 мкм) із боку катодної основи і зовнішньої шорсткуватої поверхні (На 0,6...1,2 мкм), що формується в умовах електроосадження шару міді і надалі сприяє міцному зчепленню фольги з діелектричною основою друкованої плати.
Недоліком даної системи є поява на окремих ділянках поверхні отриманого мідного покриття надлишкової шорсткості поверхні (підгару). Поява підгару, ймовірно, пов'язана з надлишковим накопиченням однозарядних іонів міді, диспропорціонуючих з утворенням частинок металу і двозарядних іонів міді.
Відома система автоматизованого проектування мережі, яка описана в способі автоматизованого проектування контактної мережі (див. патент ВО Мо2586370, МПК С250 5/18 (2006.01). Способ злектроосаждения медньїх покрьтий), за яким електроосадження міді здійснюється в електроліті, що містить сіль міді і сірчану кислоту, з використанням реверсивного струму, при цьому електроліз ведуть за щільності струму в катодних і анодних імпульсах 200- 1000 А/ме, частоті пульсації струму від 0,05 до 1 Гц, відносно тривалості катодних і анодних імпульсів від 2:71 до 5:1, при цьому електроліт додатково містить пероксид водню, вміст якого за допомогою потенціалу індикаторного платинового електрода контролюють в межах від 0,7 до 0,88 відносно стандартного водневого електрода.
Недоліком даної системи є обмеження мінімального часу зміни полярності для імпульсного реверсного режиму (близько 1 с.).
Зазначена система найбільш близька по технічній суті й вибрана як найближчий аналог.
Зо В основу корисної моделі поставлено задачу електроосадження тонкого мідного покриття шляхом впровадження функцій контролю та задання осцилюючих струму або напруги.
Технічною задачею даної корисної моделі є отримання мідного гальванічного покриття рівномірної товщини на довільній провідній поверхні без утворення надлишкової шорсткості на окремих ділянках поверхні.
Спосіб, що заявляється, вирішується за допомогою реверсивного струму, при щільності струму в катодних і анодних імпульсах 200-1000 А/м7. Для вирішення поставленої задачі беруть електроліт, що містить як сіль міді пентагідрат сульфату міді в кількості 50-200 г / л і сірчану кислоту 50-150 г / л.
Система, що заявляється, відрізняється тим, що електроліз ведуть заданням осцилюючих струму або напруги. Неперервні осциляції напруги або струму електроосадження відбуваються в околі двох стаціонарних значень з випадковими переходами між цими атракторами за моделяю хаотичних коливань генерат ох ча Чадові залежності основних параметрів для керу ання РУНО чи напругою чисельно розраховуються в моделі Чуа як розв'язок системи диф ев РІВНЯ х) -хд(х)- ХА -хх1 ах 7
ЗЕ -ву 2 у» ат 7 й
Розрахунок часової залежності х() використовують для задания стохастичних струмів чи напруги на електродах. Для перенормування розрахованих значень напруг (параметр х()) в необуідц для поро цазкетівнтрросадження застосовується наступне рівняння: т (Хтах -Хріп) , де 0. напруга, яку необхідно подати на електроди електрохімічної комірки;
Огтах - верхня межа напруги;
Оп - нижня межа напруги;
Хтіп - нижнє амплітудне значення Х, що отримано в моделі Чуа;
Хтах - верхнє амплітудне значення Х, що отримано в моделі Чуа;
Значення Хтіп, Хтах в рамках даної моделі розраховуються чисельно з аналізу часової залежності х(ї).
Стаціонарні значення напруг (дана модель має два стаціонари, навколо яких нелінійна системагадійснювє оси я Цідрозраховуються за формулами: ща (Хттах -Хпіп) ,
Шо, - (Ха: - Хтіп): (Отах - Одіп) (тах 7 Хтіп) ,
Тут Хв та Хв - стаціонарні значення, що розраховуються чисельно з аналізу часової залежності х(І) в моделі Чуа.
Зазначені ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату.
Технічним результатом заявленої системи є отримання мідного гальванічного покриття підвищеної пористості та рівномірної товщини на довільній провідній поверхні без утворення надлишкової шорсткості на окремих ділянках поверхні, при цьому прошарок міді складається з округлих монодисперсних зерен міді.
Суть запропонованого способу розкрита на таких прикладах.
Приклад. Мідне покриття осаджували на відполіровані зразки міді, розміром 1 х 1 см.
Беспосередньо перед електроосадженням для кращого контакту з електроосадженою міддю зразки знежирювалися та активувалися в розчині сірчаної кислоти.
Склад електроліту(0,36МСиБОНгО Ж1,22МН2гБох):
НгО(дистильована): 250мл
Не5О»: 16,9мл (30 ,4Гг); биБО5НгО: 22,5Гг.
Відстань між катодом і анодом: 5 см
Робоча площа зразка: 1см
Площа анода: 4сме
Температура: 20:52 76.
Електроосадження проводилося за відсутності перемішування при густині струму, що варіювалася в межах 400-550 А/м 2.
Відхилення товщини отриманого мідного покриття від середнього значення були в межах ж
З о. Надлишкова шорсткість (підгару) відсутня. Нанесений прошарок цілком складається з округлих монодисперсних зерен міді.
Результати порівняльного експерименту показали, що при однаковому часі нанесення та рівному середньому значенні густини струму нанесені поверхні при стохастичному режимі є більш рівномірними з досить рівномірним розподілом пустот і порожнин. При стохастичному режимі нанесення з'являється особливість нанесеного шару - утворення однорідних монодисперсних зерен з рівномірним розподілом по площині, що призводить до утворення рівномірної пористої поверхні, що недосяжно при застосуванні стаціонарного чи імпульсного режимів. Утворюваний шар володіє гарним рівномірним розподілом по поверхні, великою поверхневою площею, за рахунок утворених мікропор, що може знайти широке використання, наприклад при виготовлення конденсаторів, елементів живлення та інше. Отже, пропонований метод дає можливість виготовляти прошарки з наперед визначеними характеристиками за рахунок зміни коефіцієнтів у використовуваному законі нанесення.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб електроосадження мідних покриттів з використанням реверсивного струму, при щільності струму в катодних і анодних імпульсах 200-1000 А/м-, електроліт містить як сіль міді пентагідрат сульфату міді в кількості 50-200 г/л і сірчану кислоту 50-150 г/л, який відрізняється тим, що електроліз ведуть заданням осцилюючих струму або напруги, при цьому неперервні осциляції напруги або струму електроосадження відбуваються в околиці двох стаціонарних значень з випадковими переходами між цими атракторами за моделлю хаотичних коливань генератора Чуа, часові залежності основних параметрів для керування струмом чи напругою чисельно розраховуються в моделі Чуа як розв'язок системи диференціальних рівнянь:
    ах 2х З - - 3хкх-1 - - щу -по) ' ах 7 а х ТУ х-уїл з депц(х)-х д(х)----.-1х-хх«1 ах 7 9 в 2х-3 У -х51 ат 7 й розрахунок часової залежності х() використовують для задання стохастичних струмів чи напруги на електродах, для перенормування розрахованих значень напруг (параметр х()) в продхідні для Пронесу вдектроосадження застосовується наступне рівняння: що тАтіп/ ТТ 55Б5Б5З5320202020010Ж (Х тах - Хпіп) , де ї - напруга, яку необхідно подати на електроди електрохімічної комірки; тах - верхня межа напруги; Оп - нижня межа напруги; Хтіп - нижнє амплітудне значення Х, що отримано в моделі Чуа; Хтах - верхнє амплітудне значення Х, що отримано в моделі Чуа; значення Хтіп ; Хтах в рамках даної моделі розраховуються чисельно з аналізу часової залежності х()), стаціонарні значення напруг (дана модель має два стаціонари, навколо яких павінійна системавдійднює обципяції) розраховуються за формулами: ар 53353037 (Хтах 7 Хтіп) , цу (Ха -Хтіп): (Отах - Опіп) ча (Хтах - Хпіп) , тут Хвіота Хв - стаціонарні значення, що розраховуються чисельно з аналізу часової залежності х(І) в моделі Чуа. ! ях пов'я Ч і Во і в оо5- я х в пом жк Ж ! в дах и каже «й р Е Б В вкакиижи «Хе КУ - о з Е Ж мли Ж 102 хе в? НЯ ВО я Ки ся й І лю нави и ке все ма иа ка ЗИ и жи и ТЕ Ж в в пи п зв пи а и и п и М по и о о о о ЕВ На 0205 па зво паво Обл ся по НК ел
    Фіг. 1 і Сзенісварвий і іЇмпульсяне і Звоспичюючих напруг о : й Н ); Н : З досто МН КК зкмоми мем хо ор В КК ОКХ ща ОХ: Шо В п. і о. : "КМ ОХ ОМ: ВОМ МОМ МОМ КК ПУ М КК ОХ ! , ПО ОКХ З ОКО ММОК ПНО ММ ВО М М ВОЮЮВ3ЮЮ МО ОН ХХ З а М КК ХХ: ВО ХХ ОК В ОО: ! ЕЕ УМ ХХ Ж: М ОККО КК х: МОМ я о. о І ВК в ХМ С М щи ПН я У ЗК АХ ОО У: ОО ІОН Є ОО: М В : МО с Б ! Я х ОХ У НЕО К КК ЖЖ НН М п. о "Х Н ОО ОО ОВО Ве МОХ: ОО Х ЕНН ще З Ох МК Я КО УМО , ІМ ОО с : С; ОВ В В ЕК В о Б НЕО: КК ючи нчнНнНнс:л ВОМ ОО БО ІІІ ПО НІ НН БІО ОХ І ОМ в МО НН. КК КК ОК КК ВОМ М В М Я ОК ОВ В М В ЕК КК ОО: А Нр Ал Бвркв.врвСішшє дв взЗнсвв ноя вони онов: о жим ЕК І ОО: : о Он КЕ ПАК я: о ОВ ЕМО ОМ, БО Й БО В: і п В ПО п в вн о В о К : МОМ о ОК КОН ОК ОК: дІМБІМН ІННА У ОК ОХ: ВІ М М МО А І ПІ І М М В ПММ Я ПИ ЕК В ПОН: , п М М НН М І М : ВО КК м ок ОВ ОО : ВН М МОМ НН В М НВ: Н КЕ ї у х КН АК ЖК: ше В В ПО о о В В ВО л. М о ЦО і я БО ї. і г зику вн В І ХВО ув в а ан ввва ПО ХОМ ДЛ МО М: Пк ОО ОК ПО и В: ЕНН МНН М ОНИ Не: БО й КК: ПММ М На р МО М ЕМ ОВ: п ОК В КЕЙ ПЕК шк В ПІН В В У я ЕМ МН ОН НН Х: Н ОО КОТИК Ж, ПТ НЕК ОК КВ о ВМО НО ВАНН ВН НН НН М КК: : ОО у КВК ди КТ о КО: ПІОНОММННМО НН НН М В ОІД ЗОН МО ВК: о ВОМ І МО М МО М о ВОМ в У М НН в БОНН милим Нана НН НН І МО М ВХ: Н ІОН ОКОМ под Ну АК кВ ОО КОН Б: ПОМ шк кое нн НЕК КК В КОКО ОК В В Я
    Фіг. 2
UAU201811772U 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб електроосадження мідних покриттів UA133938U (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811772U UA133938U (uk) 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб електроосадження мідних покриттів

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811772U UA133938U (uk) 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб електроосадження мідних покриттів

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA133938U true UA133938U (uk) 2019-04-25

Family

ID=66392030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201811772U UA133938U (uk) 2018-11-29 2018-11-29 Спосіб електроосадження мідних покриттів

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA133938U (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10100423B2 (en) Electrodeposition of chromium from trivalent chromium using modulated electric fields
US4033837A (en) Plated metallic cathode
EP0215950A1 (en) Process for forming composite aluminum film
US9476136B2 (en) Electrodeposition process of nickel—cobalt coatings with dendritic structure
JP3293828B2 (ja) 表面被覆のための電気的適用方法
Claudel et al. Pulse electrodeposition and characterization of Zn–Mn coatings deposited from additive-free chloride electrolytes
UA133938U (uk) Спосіб електроосадження мідних покриттів
US20210108327A1 (en) Method of forming a protective oxide ceramic coating on the surface of valve metals and alloys
Abbott et al. Redox fusion of metal particles using deep eutectic solvents
EP1573090A2 (de) Verfahren zum abscheiden einer legierung auf ein substrat
Maksimović et al. The effect of constant and pulsating potentials on the electrodeposition of nickel-iron alloys
RU2586370C1 (ru) Способ электроосаждения медных покрытий
SU717157A1 (ru) Способ электрохимического нанесени металлических покрытий
RU2557188C2 (ru) Способ создания композитных покрытий
JPH0688285A (ja) 金属の電着方法
JP2001342589A (ja) 銅箔の製造方法及び製造装置
RU2823037C1 (ru) Способ изготовления неполяризуемого электрода электрохимического конденсатора
SU929748A1 (ru) Способ электрохимического формообразовани
RU2774669C1 (ru) Способ получения многослойных нанопроволок, состоящих из чередующихся слоев меди и сплава никель-медь
RU2672854C1 (ru) Способ изготовления основы электрода химического источника тока из углеродной ткани с использованием переменного асимметричного тока
RU2814771C1 (ru) Способ электроосаждения хромовых покрытий из электролита на основе гексагидрата сульфата хрома (III) и формиата натрия
JPH09143795A (ja) アルミニウム材料の電解着色方法
SU1544846A1 (ru) Способ электролитического осаждени никелевых покрытий с включением оксидов титана
US20160177455A1 (en) Single Solution for Electro-Electroless Deposition of Metals
CN108982565A (zh) 一种确定磷酸钙涂层形貌的电解液浓度条件的方法